0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
e=0.9 e=0.7 e=0.5 e=0.3 e=0.1
φ π/
δ∗
Isothermal 1/BO=0.001
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
φ π/
δ∗
Isothermal 1/Bo=0.001
e=0.1 e=0.4 e=0.7 e=0.9
圖 8、左圖壁內、右圖壁外凝結厚度 5-1-1.離心率的影響
在等溫情況下，繪出圖8，可觀察到內、外膜狀凝結的厚度值，從橢圓 球頂端開始，會隨橢圓的表面外型，而逐漸增厚，當橢圓球流線函數接近 (θ
=
π/ 2
)以後，膜狀凝結的厚度值會有較大的厚度，這表示膜狀凝結的厚 度增加，是由重力、橢圓球下半部開始內縮的影響所導致。再者分別以幾 個不同離心率的橢圓球膜狀凝結的厚度值比較，可發現離心率的變化，會 明顯的影響膜狀凝結厚度值，離心率為零時，橢圓球成為一圓球；離心率 愈大時，其外型愈接近扁圓球，則膜狀凝結的厚度也會隨離心率的增大而 變薄。由(17)式中，我們可發現是因為離心率的改變，促使
Bo
(φ)函數值的變 化，所代表的意義便是表面張力的影響。而離心率介於0~1之間，在圖8中，也可發現離心率愈大，在橢圓球的上半部，膜狀凝結厚度值較小，進而我 們以(36)式，分別繪出圖9、圖10、圖11，嘗試來比較局部無因次熵增中主 要的影響參數。在局部無因次熵增中，我們先採用變化參數
Ra / Ja
參數值 10，Br / Φ
參數值1，其中Ra
數物理意義為流場內部浮力與黏滯力比值，Ja
數物理意義為顯熱與潛熱比值。N ′′′
H表示熵增變化是由有限溫差所造成的熵值，N ′′′
F則表示為流動摩擦 所導致的熵值，在圖9中，可知熵增熱傳在橢圓球上半部為最佳，尤其在最 頂端，相較於離心率e = 0 . 1
(此外型最近似圓球)，有明顯優勢於熱傳應用 上。在圖10中，在熱傳摩擦上，會隨著橢圓球外型的變化，而逐漸增加。在二項主要因素相加後的
N ′′′，由圖9可發現圖形近似圖11，因此能對
SN ′′′ 有
S 顯著影響的便是N ′′′
H。再者也可發現離心率愈大，其熵增不可逆的效果也愈 大，所代表的函意便是熱傳效果愈佳。14
15
5-1-2. 軟體數值分析
由凝結液體積分率(VOF)圖可發現，當離心率遞增，局部凝結液厚度 會隨著離心率的遞增而減少，如圖 12 所示。
圖 12 左上 e=0.3、右上 e=0.5、左下 e=0.7、右下 e=0.9
內凝結過程並非一開始即為穩定厚度分布之凝結流動，是假設經過 一段時間後才達成穩定的凝結狀態，故在此探討表面上開始發生凝結至完 全建立起穩態凝結流動所需之時間關係。
當離心率愈高，具較小之表面張力時，達至穩定流動的時間則會愈 短，並且隨著離心率的遞增，其總平均流量會趨於穩定，由監測出口處之 平均流量發現，當具較大之表面張力時，則會不易達成穩定的凝結流動，
其出口處平均流量之震盪現象會隨著表面張力的遞增更加地明顯。造成此 現象的主因是由於局部之凝結液會隨著表面張力的遞增而增厚，而無法如 具低表面張力時有效地將所形成的凝結液迅速帶離壁面，故導致局部壁面 處熱阻增大，為凝結熱傳效率變差之要因。
因此應用軟體分析結果與推導公式線圖一致，以相對時間來比較，
推導結果雖較為精緻 5-2 實作結果
應用銅管進行熱管封裝過程，有幾個方向可進行加強與改進，分述如下：
1、材料使用銅管，銅材質雖導熱係數優於鋁管，但需焊接溫度遠高於 鋁管，因此可在將來加入鋁材質做為熱管的選擇條件之ㄧ。
2、在管頭搭接部份，為求較密合，且降低焊接技術的方法，可以加上 管螺紋，也可因應，將來用於模具冷卻水路的搭接。
3、在熱管內部溝槽，由於真空燒結爐的故障，無法使用，因此可改以 銅網取代。
4、焊接電流參數設定，需反覆嘗試以求得最佳焊道，此方面又須配合 伺服馬達的轉動角設定，需花費時間進行測試。
5、工作流體的注入，需配合管接頭的注入孔進行測試，如以非水流體 進入， 需再行設計是否需高壓注入設備。
16
5-3 總結
綜合以上本研究在理論與數值推算結果一致性很高，實作結果也能完成封 裝任務，但欠缺實品的實驗分析，是將來找尋到經費可努力的方向，在製作方法 上也尋找到將來可應用 RP 成形後，配合電鍍成形，以求得更薄的銅管外壁，加 上應用 RP 成形後的材質間隙，恰好免去溝槽的設計與製造。在奇異的橢圓造型，
可免去傳統衝壓、鍛造的開模費用。
17